KR100311004B1 - 전자사진방식칼라인쇄기의빔주사장치 - Google Patents

Abstract

광을 생성 출사하는 적어도 2개의 광원과, 회전력을 제공하는 구동원과 구동원의 회전축에 설치되며 일 광원쪽에서 입사되는 광빔을 반사시켜 편향시키는 복수의 반사면을 갖는 회전다면경과 회전다면경과 동일 회전축에 설치되며 다른 광원쪽에서 입사되는 광빔을 회절 편향시키는 복수의 섹터로 이루어진 편향 디스크를 구비하는 빔 편향기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치가 개시되어 있다.

이 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치는 일 구동원의 회전축 상에 2개의 빔 편향수단을 설치하여 구동원의 수를 줄일 수 있으므로 부품수가 절감되며, 상기 2개의 빔 편향수단 중 적어도 하나로 편향 디스크를 채용함으로써 구조를 간단히 하여 장치를 소형화할 수 있다.

Description

전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치{Beam scanning apparatus of electrophotographic color printer}

본 발명은 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 전자사진방식 칼라 인쇄기를 개략적으로 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 전자사진방식 칼라 인쇄기는 감광벨트(1)와 같은 감광매체와, 상기 감광벨트(1)를 감광시켜 정전잠상을 형성시키는 빔 주사장치(30)와, 감광벨트(1)의 감광위치를 현상하는 현상유니트(21 내지 24)를 포함하여 구성된다.

상기 감광벨트(1)는 가이드롤러(3)에 의해 주어진 경로에서 회전된다. 이 감광벨트(1)에 남아 있는 전단계의 잠상은 리셋부(2)에서 제거되며, 잠상이 제거된 감광벨트(1)의 영상기록면은 상기 빔 주사장치(30)로부터 주사되는 광빔에 의해 감광된다. 그리고 이 감광벨트(1)의 감광위치는 상기 현상유니트(21 내지 24)에 의해 현상된다. 여기서, 상기 감광매체(1)로 감광드럼을 구비하는 것도 가능하다.

이때, 상기 현상유니트(21 내지 24)는 예컨대, 옐로우. 마젠타, 시안 및 블랙 화상을 각각 현상할 수 있다. 상기 빔 주사장치(30)는 상기 각 현상기(21)(22)(23)(24)의 전단계에 구비되어 감광벨트(1)의 영상기록면에 칼라별로 정전잠상을 형성한다.

그러므로, 상기한 바와 같은 전자사진방식 칼라 인쇄기는 감광벨트(1)의 영상기록면을 감광시키고, 이 감광위치에 칼라별 화상을 현상하는 과정을 반복적으로 수행하여 감광벨트(1) 상에 칼라 영상을 형성한다.

한편, 상기 각 현상기(21)(22)(23)(24)에는 칼라별 잉크가 수용되어 있으며, 이 잉크는 토너 입자와 액상의 캐리어를 포함한다. 그러므로, 빔 주사장치(30) 및현상유니트(21 내지 24)를 통과한 감광벨트(1)의 영상기록면에는 토너 입자 뿐만 아니라, 액상의 캐리어가 부착되어 있다.

감광벨트(1)에 부착된 캐리어는 건조부(8)에서 건조되어 제거된다. 그러므로 감광벨트(1)가 이 건조부(8)를 통과하면 그 감광위치에는 토너 입자만이 남게 된다. 그리고 감광벨트(1) 상의 토너입자 즉, 칼라 영상은 전사롤러(9)에 전사되고, 이 전사롤러(9)와 압착롤러(11) 사이로 통과되는 용지(10)에 인쇄된다.

상기한 바와 같은 전자사진방식 칼라 인쇄기에 채용되어 감광매체를 감광시키는 종래의 빔 주사장치(30)가 도 2에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 종래의 빔 주사장치(30)는 광을 생성 출사하는 광원(31)과, 이 광원(31)에서 출사된 광빔을 편향시키는 빔 편향기(34)와, 상기 빔 편향기(34)에서 편향된 광신호에 포함된 오차를 보정하는 f-theta`렌즈(37)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 광원(31)에서 출사된 발산광빔을 집속시키도록 상기 광원(31)과 빔 편향기(34) 사이에 집속렌즈(33)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 빔 편향기(34)와 감광매체(1) 사이에 광경로를 변환하기 위한 미러(38)가 구비된다. 여기서, 상기 집속렌즈(33)는 상기 감광매체(1)로 향하는 광스폿의 크기를 결정한다.

상기 빔 편향기(34)는 모터(35)와, 이 모터(35)에 의해 회전되는 다반사면을 갖는 회전다면경(36)으로 이루어진다. 상기 회전다면경(36)에 상기 광원(31) 쪽에서 일정한 방향으로 입사된 광빔은 상기 회전다면경(36)의 반사면과 이루는 각에 따라 편향된다.

이와 같은 빔 주사장치(30)는 빔 편향기(34)에 의한 주주사와 감광매체(1)의 이송 또는 회전을 통한 부주사에 의해 감광매체(1)를 감광시킨다.

그런데, 빔 주사장치(30)는 회전다면경(36)과 모터(35)를 구비하므로 구조가 복잡하고 전자사진방식 칼라 인쇄기의 경우, 칼라 화상 구현을 위해 상기한 바와 같은 구조를 갖는 빔 주사장치(30)가 칼라별로 구비되어야 하므로 장치가 대형화되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 빔 편향수단을 회전시키는 구동원의 수를 줄임으로써 컴팩트한 구조를 갖는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 전자사진방식 칼라 인쇄기를 개략적으로 보인 도면,

도 2는 종래 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치를 개략적으로 보인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치를 개략적으로 보인 도면,

도 4는 도 3의 주요부분을 개략적으로 보인 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...감광매체 103a,103b,103c,103d...광원

110,120...제1 및 제2빔 편향기 111,121...제1 및 제2구동원

111a,121a...회전축 112,117...제1 및 제2빔 편향수단

122,127...제3 및 제4빔 편향수단 130,140...제1 및 제2빔 보정수단

141...반사부재 145...홀로그램소자

150,160...제3 및 제4빔 보정수단

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치는, 광을 생성 출사하는 적어도 2개의 광원과; 회전력을 제공하는 구동원과, 상기 구동원의 회전축에 설치되며 상기 일 광원쪽에서 입사되는 광빔을 반사시켜 편향시키는 복수의 반사면을 갖는 회전다면경과, 상기 회전다면경과 동일 회전축에 설치되며 상기 다른 광원쪽에서 입사되는 광빔을 회절 편향시키는 복수의 섹터로 이루어진 편향 디스크를 구비하는 빔 편향기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전다면경의 반사면수와 편향 디스크의 섹터수는 서로 동일한 것이 바람직하다.

한편, 상기 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어, 상기 회전다면경 및 편향 디스크에 의해 편향된 광빔을 각각 보정하는 제1 및 제2빔 보정수단;을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1 및 제2빔 보정수단 중 일 빔 보정수단은 입사광빔의 초점위치 및 주사폭을 보정하는 에프-세타(f-theta`) 렌즈이고, 다른 빔 보정수단은, 입사광빔을 집속 반사시키는 반사부재와; 상기 반사부재 각각에서 반사된 광빔을 상기 감광매체의 부주사 방향에 대해 대략 수직한 방향으로 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 빔 주사장치(100)는 광을 생성 출사하는 적어도 2개의 광원(103a)(103b)과, 광원(103a)(103b) 쪽에서 입사되는 광빔을 편향 주사시키는 제1빔 편향기(110)와, 입사광빔을 보정하는 빔 보정수단(130)(140)을 포함하여 구성된다.

여기서, 도 3에는 도 1과 같은 칼라 인쇄기에 적합하도록 상기 빔 주사장치(100)가 한쌍 구비된 예를 보여준다. 이때, 상기 빔 주사장치(100) 일측에 배치된 다른 빔 주사장치(100')는 상기 빔 주사장치(100)와 마찬가지로, 적어도 2개의 광원(103c)(103d), 제2빔 편향기(120) 및 빔 보정수단(150)(160)을 포함하여 구성된다.

상기 빔 주사장치들(100)(100')은 도시된 바와 같이, 프레임(101)내에 설치되어 광빔을 선택적으로 감광매체(1)에 주사한다.

상기 광원(103a)(103b)(103c)(103d)은 레이저광빔을 생성 출사하는 반도체 레이저이다. 이 광원(103a)(103b)(103c)(103d)에서 출사된 광빔 각각은 콜리메이팅 렌즈(105)에 의해 평행광으로 변환된다.

상기 제1빔 편향기(110)는 회전력을 제공하는 제1구동원(111)과, 이 제1구동원(111)의 회전축(111a)에 설치되어 상기 제1 및 제2광원(103a)(103b) 쪽에서 입사되는 광빔을 각각 편향 주사시키는 제1 및 제2빔 편향수단(112)(117)을 구비한다.

상기 제1구동원(111)으로는 모터를 구비할 수 있으며, 이 구동원(111)의 회전축에 제1 및 제2빔 편향수단(112)(117)이 설치된다.

마찬가지로, 상기 제2빔 편향기(120)는 회전력을 제공하는 제2구동원(121)과, 이 제2구동원(121)의 회전축(121a)에 설치되어 상기 제3 및 제4광원(103c)(103d) 쪽에서 입사되는 광빔을 각각 편향 주사시키는 제3 및 제4빔 편향수단(122)(127)을 구비한다. 그리고, 상기 제3 및 제4빔 편향수단(122)(127)은 상기 제2구동원(121)의 회전축에 설치된다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제3빔 편향수단(112)(122)은 상기 제1 및 제3광원(103a)(103c) 쪽에서 입사되는 광빔을 반사시키는 복수의 반사면을 갖는 회전다면경(112)(122)인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2 및 제4빔 편향수단(117)(127) 각각은 상기 제2 및 제4광원(103b)(103d) 쪽에서 입사되는 광빔을 회절 편향시키는 복수의 섹터로 이루어진 편향 디스크(117)(127)인 것이 바람직하다.

상기 회전다면경(112)(122)은 상기 제1 및 제2구동원(111)(121)의 회전축(111a)(121a)에 각각 설치되어 이 구동원(111)(121)의 구동에 따라 회전된다. 이 회전다면경(112)(122)은 상기 제1 및 제2구동원(111)(121)의 회전에 따라 입사되는 광빔과 이 회전다면경(112)(122)의 반사면이 이루는 각에 따라 광빔을 편향 주사한다.

상기 편향 디스크(117)(127)는 상기 각 회전다면경(112)(122)과 동일 회전축을 갖도록 상기 회전다면경(112)(122) 상방에서 상기 제1 및 제2구동원(111)(121)의 회전축(111a)(121a)에 각각 설치된다. 이 편향 디스크(117)(127)는 도 4에 도시된 바와 같이 입사광빔을 회절 투과시키는 적어도 2개의 섹터(117a)로 이루어지며, 상기 각 섹터(117a)는 등분 배치된다. 도 4는 상기 편향 디스크(117)(127)가 등분 배치된 6개의 섹터를 구비한 예를 보여준다. 이 각 섹터(117a)에는 도시된 바와 같이, 상기 편향 디스크(117)(127)의 회전에 따라 입사광빔을 회절 투과시켜 일 주사라인 단위로 광빔을 편향 주사시키도록 패턴이 마련된다. 여기서, 상기 회전다면경(112)(122)이 편향 디스크(117)(127)의 상방에 설치되는 것도 가능하다.

이때, 상기 제1 및 제2구동원(111)(121)의 구동에 따라 감광매체(1)의 서로 다른 주사라인 상에 일 주사라인 단위로 동시에 광빔을 주사할 수 있도록 상기 각 편향 디스크(117)(127)의 섹터수(117a)와 회전다면경(112)(122)의 반사면수는 서로 동일한 것이 바람직하다.

여기서, 일 구동원의 회전축에 설치되는 2개의 빔 편향수단이 편향 디스크와 회전다면경으로 이루어진 것으로 설명 및 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 즉,일 구동원의 회전축에 빔 편향수단으로 2개의 편향 디스크 또는 2개의 회전다면경이 설치되는 것도 가능하다.

상기 빔 보정수단(130)(140)(150)(160)은 각각 상기 제1 및 제2구동원(111)(121)의 회전에 따라 상기 빔 편향수단(112)(117)(122)(127)에 의해 주주사방향으로 편향 주사되는 광빔의 수차를 보정하고 광빔을 정형한다. 제1 및 제2빔 보정수단(130)(140)은 상기 제1빔 편향기(110)와 감광매체(1) 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2빔 편향수단(112)(117)에 의해 편향된 광빔 각각을 보정한다. 그리고 제3 및 제4빔 보정수단(150)(160)은 제2빔 편향기(120)와 감광매체(1) 사이에 배치되어, 상기 제3 및 제4빔 편향수단(122)(127)에 의해 편향된 광빔 각각을 보정한다.

상기 제1 및 제3빔 보정수단(130)(150)으로는 각각 상기 제1 및 제3광원(103a)(103c) 각각에서 조사된 광빔의 진행 경로 상에 배치되어, 제1 및 제3빔 편향수단(112)(122)에 의해 편향되어 입사되는 광빔 즉, 제1 및 제3광빔(103a)(103c)의 초점위치 및 주사폭을 보정하는 에프-세타 렌즈(130)(150)가 구비된다. 이 에프-세타 렌즈(130)(150) 각각은 상기 제1 및 제3빔 편향수단(112)(122)의 회전에 따라 주주사방향으로 주사되는 광빔의 수차를 보정하고 광빔을 정형한다.

이때, 상기 제1 및 제3빔 편향수단(112)(122)과 감광매체(1) 사이의 광경로 상에는 다수의 미러(113)(123)가 배치되어 편향된 제1 및 제3광빔(104a)(104c)의 경로를 변환한다.

한편, 상기 제2 및 제4빔 보정수단(140)(160) 각각은 상기 제2 및 제4광원(103b)(103d) 각각에서 조사된 광빔의 진행 경로 상에 배치되어 입사광빔을 집속 반사시키는 반사부재(141)와, 상기 반사부재(141)에서 반사된 광빔을 회절 투과시키는 홀로그램소자(145)를 구비한다.

상기 반사부재(141)는 상기 제2 및 제4광원(103b)(103d)에서 출사되어 상기 제2 및 제4빔 편향수단(117)(127)에 의해 편향된 광빔 즉, 제2 및 제4광빔(104b)(104d)을 집속 반사시킨다. 이때, 상기 반사부재(141)는 입사되는 상기 제2 및 제4광빔(104b)(104d) 즉, 평행광빔이 반사면에서 집속광으로 바뀌어 상기 감광매체(1)의 영상기록면 상에 맺혀질 수 있도록 하는 만곡된 미러인 것이 바람직하다.

상기 홀로그램소자(145)는 상기 반사부재(141)에서 반사된 광빔(104b)(104d)을 상기 감광매체(1)의 부주사방향 예를 들어, 감광벨트(1)의 진행 방향(A)에 대해 대략 수직한 방향으로 회절 투과시켜 상기 감광매체(1)를 향하도록 한다.

이때, 상기 제2 및 제4빔 편향수단(117)(127)과 감광매체(1) 사이의 광경로 상에는 다수의 미러(118)(128)가 배치되어 편향된 제2 및 제4광빔(104b)(104d)의 경로를 변환한다.

여기서, 상기 제1 및 제3빔 보정수단으로 에프-세타 렌즈, 제2 및 제4빔 보정수단으로 반사부재 및 홀로그램소자를 구비한 것으로 설명 및 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 제1 및 제3빔 보정수단으로 반사부재 및 홀로그램소자, 제2 및 제4빔 보정수단으로 에프-세타 렌즈를 구비할 수 있으며, 또한 4개의빔 보정수단으로 반사부재 및 홀로그램소자 또는 에프-세타 렌즈를 구비하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 한쌍의 빔 주사장치(100)(100')로 도 1에 도시된 바와 같은 전자사진방식 칼라 인쇄기의 감광매체(1)에 칼라별 정전잠상을 형성할 수 있다.

즉, 상기 각 현상기(21)(22)(23)(24)의 전단계에서 칼라별 정전잠상을 형성하기 위해 빔 주사장치들(100)(100')로부터 광빔(104a)(104b)(104c)(104d)이 감광매체(1)의 주주사방향으로 선택적으로 조사된다.

이와 같이 형성된 정전 잠상위치는 각 현상기(21)(22)(23)(24)를 통과하면서 칼라별 영상이 현상된다. 그리고 정전 잠상은 다음 현상기 전단계에 설치된 소정의 리셋부(미도시)에 의해 제거되고, 감광매체(1)는 다음 단계에서 선택적으로 조사되는 광빔에 의해 다시 정전잠상의 형성 및 현상 과정을 반복하여 칼라 영상이 완성되며, 건조부(8)에서 건조된 다음 전사롤러(9)에 전사되고, 이 전사롤러(9)와 압착롤러(11) 사이로 통과되는 용지(10)에 인쇄된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치는, 일 구동원의 회전축 상에 2개의 빔 편향수단을 설치하여 구동원의 수를 줄일 수 있으므로 부품수가 절감되며, 상기 2개의 빔 편향수단 중 적어도 하나로 편향 디스크를 채용함으로써 구조를 간단히 하여 장치를 소형화할 수 있다.

Claims (4)

1. 광빔을 생성 출사하는 적어도 2개의 광원과;

   회전력을 제공하는 구동원과, 상기 구동원의 회전축에 설치되어 상기 일 광원쪽에서 입사되는 광빔을 반사시켜 편향시키는 복수의 반사면을 갖는 회전다면경과, 상기 회전다면경과 동일 회전축에 설치되어 상기 다른 광원쪽에서 입사되는 광빔을 회절 편향시키는 복수의 섹터로 이루어진 편향 디스크를 구비하는 빔 편향기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전다면경의 반사면수와 편향 디스크의 섹터수는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어, 상기 회전다면경 및 편향 디스크에 의해 편향된 광빔을 각각 보정하는 제1 및 제2빔 보정수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2빔 보정수단 중 일 빔 보정수단은 입사광빔의 초점위치 및 주사폭을 보정하는 에프-세타(f-theta`) 렌즈이고,

   다른 빔 보정수단은,

   입사광빔을 집속 반사시키는 반사부재와;

   상기 반사부재 각각에서 반사된 광빔을 상기 감광매체의 부주사 방향에 대해 대략수직한 방향으로 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.